Tipps zur Auswahl eines rohrförmigen elektromagnetischen Solenoids
Die Anwendung ist der erste Schritt bei der Auswahl des richtigen rohrförmigen elektromagnetischen Solenoids, nicht die verfügbare Produktgröße.
1. Ermitteln Sie die benötigte Kraft
Ermitteln Sie die tatsächliche mechanische Last, die der Magnet bewegen soll. Geben Sie die Mindestkraft an, die für den Arbeitshub erforderlich ist. Wählen Sie den Magneten nicht anhand der maximalen Anlaufkraft aus.
2. Überprüfen Sie den Schlaganfall
Berechnen Sie den erforderlichen Kolbenhub. Ein langer Hub kann die verfügbare Kraft, den Leistungsverbrauch und die Gesamtgröße des Magnetventils erheblich beeinflussen.
3. Wählen Sie die Spannung.
Prüfen Sie die im Gerät verfügbare Stromversorgung, z. B. 5 V, 12 V, 24 V oder 48 V Gleichstrom. Die Spule sollte entsprechend der angegebenen Spannung und den Betriebsbedingungen ausgelegt sein.
4. Berechnen Sie das Tastverhältnis
Geben Sie an, ob das Magnetventil kontinuierlich oder intermittierend arbeitet. Beispielsweise hat ein Magnetventil, das jede Minute eine Sekunde lang anläuft, ganz andere Anforderungen an die thermische Auslegung als ein kontinuierlich arbeitendes Magnetventil.
5. Überprüfen Sie die Betriebsfrequenz
Berechnen Sie die zu erwartende Anzahl der Zyklen pro Minute und Stunde sowie die Lebensdauer. Für Hochfrequenzanwendungen benötigen Sie geeignete mechanische Werkstoffe, eine entsprechende Spulenkonstruktion und ein geeignetes Wärmemanagement.
6. Prüfen Sie den Platz für die Installation.
Geben Sie den maximal möglichen Durchmesser und die maximale Länge an. Überprüfen Sie außerdem die Befestigungslöcher, den Wellenabstand, die Position des Anschlusses und die Einbauausrichtung.
7. Rückgabemechanismus einrichten
Ermitteln Sie, ob der Magnet eine interne Rückstellfeder, eine externe Feder oder eine mechanische Rückstellkraft verwendet. Berücksichtigen Sie die Federkraft bei der Berechnung der resultierenden Ausgangskraft.
8. Temperatur berücksichtigen
Prüfen Sie die Umgebungstemperatur, die von der Spule erzeugte Temperatur und die Temperatur der umliegenden Bauteile. Dauerbetrieb führt zu einem deutlichen Temperaturanstieg.
9. Denken Sie an die Umwelt
Berücksichtigen Sie Vibrationen, Feuchtigkeit, Staub, Öl, Chemikalien und Witterungseinflüsse. Gehäusematerialien und Oberflächenbehandlungen sollten den Umgebungsbedingungen angepasst sein.
10. Lebensdauer der Tests
Geben Sie die erforderliche Anzahl an Betriebszyklen (100,000 Zyklen usw.) an und fordern Sie die entsprechenden Zuverlässigkeitsprüfungen an.
Bewährte Vorgehensweise: Geben Sie vom Hersteller Spannung, Kraft, Hub, Einschaltdauer, Frequenz, Abmessungen, Last, Umgebungsbedingungen und Lebensdauer an. So kann das Entwicklungsteam eine passende Konstruktion vorschlagen, anstatt sich an Katalogmaße zu halten.
Hinweise zur Vermeidung häufiger Fehler bei der Konstruktion von rohrförmigen elektromagnetischen Spulen
Fehler 1: Die falsche Seite allein aufgrund von Gewalt wählen
Die erforderliche Kraft steht möglicherweise an einer bestimmten Position des Magneten zur Verfügung, jedoch nicht während des eigentlichen Arbeitshubs.
Lösung: Die Kraft an den Hub anpassen.
Fehler 2 – Ignorieren des Tastverhältnisses
Der Dauerbetrieb des Kurzzeitmagnetventils führt zu einem übermäßigen Temperaturanstieg und zum Ausfall der Spule.
Lösung: Einschaltzeit, Ausschaltzeit und Betriebsfrequenz definieren.
Fehler 3: Auswahl der Spannung ohne vorherige Leistungsprüfung
Zwei 24V-Magnetventile können die gleiche Spannung, aber sehr unterschiedliche Strom- und Leistungsanforderungen haben.
Lösung: Überprüfen Sie Spannung, Stromstärke, Widerstand und Leistung.
Fehler 4: Unterschätzung der Rückholfederkraft
Die Federkraft wirkt der elektromagnetischen Kraft entgegen.
Lösung: Ermitteln Sie die resultierende Kraft unter Berücksichtigung der Federkraft und der mechanischen Belastung.
Fehler 5: Unzureichender Installationsraum
Die Nennmaße des Magnetventils passen möglicherweise, die bewegliche Welle oder der Anschluss jedoch nicht.
Lösung: Bereitstellung des Installationsraums.
Fehler 6: Temperatur ignorieren
Die Temperatur beeinflusst den elektrischen Widerstand der Spule und verringert ihre Leistung.
Lösung: Überprüfen Sie die thermische Leistung unter realen Betriebszyklusbedingungen.
Fehler 7: Die Konstruktion des Magnetventils unabhängig von der Maschine
Ein Magnetventil, das in Labortests einwandfrei funktioniert hat, kann nach der Installation unter Umständen nicht gut funktionieren.
Testen Sie den Magneten unter der tatsächlichen mechanischen Last und dem tatsächlichen Mechanismus.
Fehler 8: Materialwechsel ohne erneute Validierung
Kraft und Lebensdauer können durch die Wahl unterschiedlicher Kolben-, Gehäuse-, Feder- oder Spulenmaterialien verändert werden.
Lösung: Die Leistung nach wesentlichen Materialänderungen erneut überprüfen.
